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摘要:SF6氣體遇水可直接生成有毒有害化學物質，造成電力設備腐蝕或引起人員中毒，嚴重影響了高壓變電的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。本研究從SF6微水量的危害出發(fā)，分析SF6高壓設備補氣的重要性。在此基礎上合理選擇SF6高壓設備補氣裝置，按照工況環(huán)境，合理調整和優(yōu)化SF6補氣中的關鍵操作，望為SF6高壓設備安全管理提供有效參考依據。

關鍵詞:SF6高壓設備;補氣;裝置選擇;技術方案;優(yōu)化

SF6氣體絕緣組合電器可靠性高、維護量小，已經在電力系統(tǒng)中廣泛應用。尤其是在高壓設備中，利用SF6氣體可明顯增強裝置的安全性能，其耐受性強、絕緣性高，常常用于滅弧保護。為進一步避免SF6氣體濫用亂排，我國出臺了一系列政策法規(guī)，對SF6高壓設備補氣操作進行管控，保證其既能夠滿足我國變電安全需求，又不影響其周圍生態(tài)環(huán)境，從而實現SF6氣體應用效益的最大化。

1SF6高壓設備補氣的重要性

1.1SF6氣體

SF6氣體無色、無味、無嗅、無毒，絕緣性強、穩(wěn)定性高，具有非常好的絕緣和滅弧效果，是我國高壓設備氣室保護的重要組成部分。雖然SF6氣體本身無毒，但該氣體遇水將會產生明顯化學反應，生成二氧化硫、氫氟酸、亞硫酸等有害物質，導致高壓設備元件損壞，發(fā)生泄漏后可能造成嚴重變電事故或人員傷亡，需全面重視。干燥條件下，微量SF6不會對人員產生毒害，但若濃度過高，很容易使變電人員窒息。這類氣體密度高于空氣，在高壓設備中使用時容易出現低洼處沉積，導致該區(qū)域缺氧。一旦變電人員進入到上述區(qū)域，均可直接窒息暈厥，需設置抽風裝置，定期進行SF6氣體排放。

1.2關鍵作用

從調查數據可以發(fā)現，我國SF6高壓設備中氣體泄漏問題非常嚴重，僅本地區(qū)2010年就出現嚴重SF6氣體泄漏事故12起，由該問題引起的斷電時間超過855h，在很大程度上限制了高壓設備運行的安全效益和經濟效益。一般而言，SF6高壓設備中氣體量不足可能會引起開關閉鎖，導致故障停電范圍擴大。若SF6氣體壓力持續(xù)下降，還會影響高壓設備的絕緣和滅弧性能，進而引起閃絡擊穿、裝置損壞等。因此，必須在SF6高壓設備管理過程中做好安全補氣，使其內部SF6氣體量處于定值，這樣才能夠確保設備絕緣效果和滅弧保護質量，最大限度降低由漏氣引起的高壓設備變電事故，減少其對變電運行的危害。

2SF6高壓設備補氣中的關鍵流程

2.1裝置選擇

SF6高壓設備補氣過程中應按照國家規(guī)范做好氣密性、適配性、便捷性設計。本次選用的裝置為某單位研發(fā)的一種新型SF6高壓設備補氣裝置，由補氣接口1、轉接件2、三通閥3、本體氣室氣體壓力校驗表4、輸氣管道出口止回閥5、輸氣管道6、輸氣管道入口止回閥7、輸氣管道接口8、SF6氣瓶氣體壓力監(jiān)測表9組成，如下圖所示。該套補氣裝置采用雙止回閥設計思路，利用雙止回閥實現輸氣管道的自密封功能，可有效防止水蒸氣在輸氣管道閑置時侵入，降低高壓電氣設備補氣作業(yè)時的風險并提高其使用壽命。對于長期使用的補氣裝置而言，輸氣管道中有概率存在肉眼無法識別的細微缺陷，當這些缺陷發(fā)展為泄露點時，檢修人員常常無法察覺，增大了檢修人員現場補氣時的安全風險?；陔p止回閥自密封的補氣裝置可實現補氣裝置的氣密性進行自檢功能，可有效防止水蒸氣在管道閑置時侵入管道，降低高壓電氣設備補氣作業(yè)時的風險并提高其使用壽命。與此同時，裝置中還設置串聯三通閥3，實現了補氣作業(yè)與SF6表計的在線校驗工作相結合。在設備補氣的過程中，也完成了SF6表計的在線校驗工作，可有效提高現場工作效率降低出工頻次。此外，裝置安裝的適用于不同廠家高壓電氣設備補氣接口的萬用轉換頭，實現了該套補氣裝置可適用于不用廠家的SF6高壓電氣設備補氣工作，提高設備的通用性和經濟性。

2.2技術方案

(1)帶電補氣方案操作過程中應先將SF6高壓設備補氣裝置中的充氣管連接到高純氮氣瓶中，然后打開連接頭區(qū)域的頂絲，進行管路吹掃。然后，用電吹風采用同樣方法處理充氣孔。準備工作完成后開始向SF6高壓設備補氣，直至達到額定的壓力值后，依次關閉SF6氣瓶閥門、氮氣瓶閥門，斷開連接，其主要操作如下表所示。一般帶電補氣的過程中氣體壓力較大，很容易出現管道破裂，在補氣時首先應對管道耐壓情況進行測試，將補氣管壓力調整到1MPa左右，測定是否會出現壓力問題。同時，在補氣過程中還可以在連接補氣管區(qū)域設置減壓閥，進行管道壓力保護。(2)停電檢修補氣該補氣的過程中操作較為復雜，往往針對嚴重SF6高壓設備氣體泄漏、裝置故障等，包括抽真空法和氣室處理兩種。1)抽真空。該方法可以有效檢測SF6高壓設備是否存在密封性問題。處理過程中先使用SF6氣體回收裝置將SF6高壓設備中的氣體全部回收。該環(huán)節(jié)中應先打開真空泵閥門，將回收接口與SF6高壓設備氣室連接，此時可以抽氣直至真空。一般麥氏真空表顯示在133MPa以下即可，持續(xù)2～3h后，觀察是否存在漏氣。如不漏氣，則選用SF6高壓設備補氣裝置按照帶電補氣的方法進行操作即可。若漏氣，則應先將漏氣區(qū)域處理完畢后，方可依照上述方法進行補氣。2)氣室檢查。使用抽真空裝置將氣室內SF6氣體回收，并不斷補進新鮮空氣。當真空表顯示壓力為0MPa時，可以打開氣室，逐一檢查內部密封圈、接口劃痕、內部開裂等情況，對其進行相應處理，如使用干油膠密封，砂紙打磨等。確定密封情況良好后，同樣按照帶電補氣的方法進行操作即可。

3SF6高壓設備補氣中的注意事項

(1)嚴格把握現場環(huán)境SF6高壓設備補氣過程中對現場環(huán)境要求非常嚴格，必須控制現場作業(yè)濕度低于80%，且?guī)щ娧a氣的過程中要保證溫度高于8℃以上，否則均可能導致補氣時出現SF6微水量現象、補氣壓力不均衡問題等，進而影響SF6高壓設備的安全性能和使用效益。(2)科學控制補氣次數SF6高壓設備補氣過于頻繁很容易造成裝置磨損，從而影響其安全性、可靠性和穩(wěn)定性。如頻繁補氣時若造成接口松動，將可能直接導致空氣進入到SF6高壓設備中，致使SF6氣體遇水反應，產生影響金屬部件和絕緣部件的腐蝕性化學物質。同時，頻繁補氣的過程中SF6氣體泄漏的可能性加大，長此以往，可能會對周圍生態(tài)環(huán)境造成危害。因此，在SF6高壓設備中應在國家規(guī)范標準基礎上，結合本區(qū)域SF6高壓設備特性，合理設置補氣間隔時間。(3)做好補氣安全防護SF6氣體密度過大或遇水反應后，均會對人體造成損害。在補氣過程中為了保證操作的安全性，應配置鼓風機，且2人同時操作，1人補氣，1人監(jiān)督，避免出現嚴重補氣事故。帶電補氣中人員可酌情穿戴防護裝置，停電檢修補氣過程中必須做好個人防護。上述環(huán)節(jié)操作時人員應先打開鼓風機，保證區(qū)域空氣流通暢通。然后，穿好SF6氣體防護裝置，確保安全防護到位后，方可進行現場操作。

4結束語

高壓設備運行過程中很容易出現由裝置故障、元件損壞等造成的氣室漏氣。補充SF6氣體時必須嚴格按照國家標準和作業(yè)環(huán)境要求，選擇科學、高效、安全的補氣裝置，根據運行情況開展帶電補氣或檢修補氣，遵循上述方案中的技術規(guī)范，逐步完成補氣操作。尤其是在檢修補氣過程中，應先對漏氣情況進行檢查和處理，確定無問題后，方可嚴格依照操作規(guī)范進行安全補氣，從而最大限度減少SF6高壓設備補氣頻率，提升SF6氣體的應用時效。

作者：林奧林 黃昕宇 陳昊 陳展超 林澤煒 單位：國網福建省電力有限公司福州供電公司